一种具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置的制作方法

1.本实用新型涉及微波自组网通信技术领域，具体涉及一种具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置。


背景技术：

2.我国大部分输电线路都要穿越无信号区，这给线路建设和运检带了极大的困难和成本的提高，为了提高建设作业和线路巡视效率，现有技术方案提出了北斗短报文通信和无线网桥点对点传输方式实现无信号区网络通信；北斗短报文通信是利用第三代北斗技术，在现场装置中集成北斗短报文模组，模组通过北斗卫星和地面站实现与系统后台的网络数据交互，但是北斗短报文技术只适用于文本小数据传输，单条消息不超过120个字节，无线网桥点对点传输可以解决装置自身无信号区网络通信，但没法为其他设备提供网络服务，部分装置集成wifi和zigbee等无线模块为其他设备提供网络连接，但通信范围仅有几十上百米，很难满足现场环境动则上千米距离通信的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理、有效降低网络部署的成本和复杂程度、提升通信距离的具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：该一种具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置，包括至少一个第一自组网通信组件、多个第二自组网通信组件、多个便携式终端，所述第一自组网通信组件与后台控制器有线连接，所述第一自组网通信组件与靠近第一自组网通信组件的第二自组网通信组件无线连接，所述多个第二自组网通信组件之间无线连接，任意一个便携式终端与任意一个自组网通信组件无线连接；
5.所述第一自组网通信组件和多个第二自组网通信组件的结构均相同，每个第一自组网通信组件包括mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线、供电组件；
6.所述mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线分别与供电组件电连接；
7.所述mesh汇聚模块、无线网桥、串口服务器分别与poe交换机通过网线连接，所述第一自组网通信组件的交换机与后台控制器通过光纤相连；
8.所述天线通过信号线与无线网桥连接，任意相邻的两个自组网通信组件之间通过无线网桥无线连接，还包括用于安装天线和无线网桥的调节支架，所述天线和无线网桥分别固定安装在调节支架上；
9.所述供电组件电连接包括太阳能充放电控制器、蓄电池、光伏阵列，所述光伏阵列与太阳能充放电控制器，所述蓄电池与太阳能充放电控制器相连，所述太阳能充放电控制器相连与串口服务器通过rs485总线相连，所述mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线分别与蓄电池电连接。
10.进一步的是，所述mesh汇聚模块采用型号为yl-800n的汇聚模块。
11.进一步的是，所述poe交换机采用型号为rg-s2910g-p系列的交换机。
12.进一步的是，所述串口服务器采用型号为tas-wifi-261的串口服务器。
13.进一步的是，所述无线网桥采用型号为st5818g-n的无线网桥。
14.进一步的是，多个便携式终端均采用型号为zcxh3515的便携式智能终端。
15.进一步的是，所述调节支架包括安装底座、多级液压缸、固定座、安装座、第一安装板、第二安装板，所述安装底座的横截面为圆形，所述多级液压缸的下端通过可转动结构固定在安装底座的上端，所述固定座的下端固定设置在多级液压缸的最顶端，所述固定座的右侧端面设置有左右贯穿的通孔，所述通孔内设置有转轴，所述转轴通过轴承固定在通孔内，所述转轴的右端延伸至固定座的右端面的外侧，所述转轴的左端穿过通孔延伸至固定座的左端面的外侧，所述固定座的右端面沿转轴的中心轴线的方向设置有多个定位盲孔，所述多个定位盲孔沿通孔的周向方向均布，所述转轴右端的侧壁上通过连接块固定设置有滑环，所述滑环的中心轴线与转轴的中心轴线平行，所述滑环的内径与定位盲孔的内径相同，所述滑环内设置有滑杆，所述滑杆的长度与滑环和定位盲孔的孔底之间的距离相适配，所述滑杆的左端穿过滑环伸入至多个定位盲孔中的任意一个，所述滑杆的右端设置有第一限位块，所述转轴的右端面上设置有用于转动转轴的内六角凹槽，所述安装座固定在转轴的左端，所述安装座包括矩形板、矩形安装块，所述矩形安装块的截面面积小于矩形板的截面面积，所述矩形安装块的右端固定设置在矩形板的左端面上，所述转轴的左端固定在矩形板的右侧表面的中心位置，所述第一安装板通过可拆卸结构固定在安装座上，所述第一安装板上设置有多个用于安装天线的第一安装孔，所述固定座后端面上固定设置有第一连接杆，所述第一连接杆包括第一横杆和第一竖杆，所述第一横杆的前端固定在固定座的后端面上，所述第一竖杆的上端与第一横杆的后端固定连接且二者互相垂直，所述第二安装板的上端固定在第一竖杆的下端，所述第二安装板上设置有多个用于安装无线网桥的第二安装孔。
16.进一步的是，所述可拆卸结构包括第二连接杆、矩形套筒，所述第二连接杆的前端固定设置在第一安装板的后侧表面的中心位置，所述第二连接杆的后端固定设置在矩形套筒的前侧壁的中心位置，所述矩形套筒与矩形安装块相适配，所述矩形套筒套设在矩形安装块上，所述矩形套筒的上侧壁的中心位置设置有插孔，所述插孔的下端贯穿矩形安装块延伸至矩形套筒的下侧壁，所述插孔内设置有与其相适配的插杆，所述插杆的下端穿过插孔延伸至矩形套筒的下方，所述插杆的上端设置有第二限位块，所述第二限位块的截面面积大于插孔的截面面积。
17.进一步的是，所述可转动结构包括设置在安装底座上端面的圆形凹槽，所述圆形凹槽内设置有筒体，所述筒体的高度大于圆形凹槽的深度，所述筒体的下端通过盖板密封，所述筒体通过轴承固定在圆形凹槽内，所述筒体内径与多级液压缸的下端的外径相匹配，所述多级液压缸的下端固定设置在筒体内，所述筒体的外侧壁的上端设置有多个锁定杆，所述多个锁定杆沿筒体的周向方向均布，每个锁定杆包括第二横杆和第二竖杆，所述第二横杆内端固定在筒体的外侧壁上，所述第二竖杆的上端固定在第二横杆的外端且二者互相垂直，所述第二横杆与安装底座之间存在间隙，所述第二竖杆与安装底座的外侧壁滑动接触或者存在间隙均可，所述第二竖杆的下端位于安装底座的上端面的下方，所述第二竖杆
的下端设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔的中心轴线与安装底座的中心轴线互相垂直，所述螺纹通孔内设置有顶紧螺杆。
18.进一步的是，所述多个定位盲孔数量为六个，所述多个锁定杆的数量为三个。
19.本实用新型的有益效果：该具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置在使用时，先将第一自组网通信组件安装在距离后台控制器合适的位置并将二者通过有线的方式相连，然后将多个第二自组网通信组件间隔布置，由第一自组网通信组件附近排布至无信号的地方，通过多个第二自组网通信组件便可将无信号区的相关数据信息传送至第一自组网通信组件，再通过第一自组网通信组件传送至后台控制器，每个自组网通信组件的poe交换机将mesh汇聚模组、无线网桥和串口服务器组成局域网，无线网桥用于相邻的两个局域网之间的通信，将无信号区的数据传输到至信号区的公网也就是后台控制器处，通过供电组件为各个设备提供工作电源，同时通过串口服务器实现蓄电池的充放电信息的采集，通过采用太阳能的方式供电，利用自然资源的同时，还能避免有线断电的无法供电的弊端，由于传输距离的问题，采用外置天线可以确保信号传输的稳定，传输距离较远采用定向天线，通过调节支架将天线固定，便于信号的传输稳定，另外便携式终端在无信号的区域内，可以与任意一个自组网通信组件进行自组网，便携式终端可以连接摄像头、手咪等设备并能为用户提供wifi连接，用户数据通过mesh网络上传至其中一个自组网通信组件，再通过对应的无线网桥传送到有信号区的主网光纤，从而实现上网功能，反之，后台通过主网光纤下发数据，通过无线网桥传输到第二自组网通信组件，再经mesh网络传送至便携式终端，可实现与用户通话、视频等应用，在无信号区内，由于定向天线的传输距离很远，mesh汇聚点与便携式终端通信距离可达10公里，在10公里范围内，用户可以随意移动，便携式终端会自动连接到无线信号最强的mesh汇聚点，从而确保用户和后台之间的网络连接一直处于稳定状态。
附图说明
20.图1是本实用新型所述的自组网通信组件的结构框图；
21.图2是本实用新型所述的该具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置的应用场景框图；
22.图3是本实用新型所述的调节支架的结构示意图；
23.图4是本实用新型所述的安装座、固定座、第一安装板、第二安装板组合的结构示意图；
24.图5是本实用新型所述的安装座、固定座、第一安装板、第二安装板组合另一视角的结构示意图；
25.图6是本实用新型所述的安装座、固定座、矩形套筒、插杆组合的结构示意图；
26.图7是本实用新型所述的安装座、固定座、矩形套筒组合结构的局部的结构示意图；
27.图8是本实用新型所述的安装座、固定座组合的结构示意图；
28.图9是本实用新型所述的安装底座的结构示意图；
29.图中标记说明：安装底座1、多级液压缸2、固定座3、安装座4、矩形板401、矩形安装块402、第一安装板5、第二安装板6、转轴7、连接块8、滑环9、滑杆10、定位盲孔11、第一限位块12、内六角凹槽13、第一安装孔14、第一连接杆15、第一横杆1501、第一竖杆1502、第二安
装孔16、第二连接杆17、矩形套筒18、插孔19、插杆20、第二限位块21、筒体22、锁定杆23、第二横杆2301、第二竖杆2302、顶紧螺杆24。
具体实施方式
30.下面结合附图，详细描述本实用新型的技术方案。
31.如图1-9所示，该一种具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置，包括至少一个第一自组网通信组件、多个第二自组网通信组件、多个便携式终端，所述第一自组网通信组件与后台控制器有线连接，所述第一自组网通信组件与靠近第一自组网通信组件的第二自组网通信组件无线连接，所述多个第二自组网通信组件之间无线连接，任意一个便携式终端与任意一个自组网通信组件无线连接；
32.所述第一自组网通信组件和多个第二自组网通信组件的结构均相同，每个第一自组网通信组件包括mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线、供电组件；
33.所述mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线分别与供电组件电连接；
34.所述mesh汇聚模块、无线网桥、串口服务器分别与poe交换机通过网线连接，所述第一自组网通信组件的交换机与后台控制器通过光纤相连；
35.所述天线通过信号线与无线网桥连接，任意相邻的两个自组网通信组件之间通过无线网桥无线连接，还包括用于安装天线和无线网桥的调节支架，所述天线和无线网桥分别固定安装在调节支架上，其余的设备提供集成在壳体内设置在相应的地面上即可，不需要架高；
36.所述供电组件电连接包括太阳能充放电控制器、蓄电池、光伏阵列，所述光伏阵列与太阳能充放电控制器，所述蓄电池与太阳能充放电控制器相连，所述太阳能充放电控制器相连与串口服务器通过rs485总线相连，所述mesh汇聚模块、poe交换机、串口服务器、无线网桥、天线分别与蓄电池电连接。该具有mesh汇聚的无信号区自组网通信装置在使用时，先将第一自组网通信组件安装在距离后台控制器合适的位置并将二者通过有线的方式相连，然后将多个第二自组网通信组件间隔布置，由第一自组网通信组件附近排布至无信号的地方，通过多个第二自组网通信组件便可将无信号区的相关数据信息传送至第一自组网通信组件，再通过第一自组网通信组件传送至后台控制器，每个自组网通信组件的poe交换机将mesh汇聚模组、无线网桥和串口服务器组成局域网，无线网桥用于相邻的两个局域网之间的通信，将无信号区的数据传输到至信号区的公网也就是后台控制器处，通过供电组件为各个设备提供工作电源，同时通过串口服务器实现蓄电池的充放电信息的采集，通过采用太阳能的方式供电，利用自然资源的同时，还能避免有线断电的无法供电的弊端，由于传输距离的问题，采用外置天线可以确保信号传输的稳定，通过调节支架将天线固定，便于信号的传输稳定，另外便携式终端在无信号的区域内，可以与任意一个自组网通信组件进行自组网，便携式终端可以连接摄像头、手咪等设备并能为用户提供wifi连接，用户数据通过mesh网络上传至其中一个自组网通信组件，再通过对应的无线网桥传送到有信号区的主网光纤，从而实现上网功能，反之，后台通过主网光纤下发数据，通过无线网桥传输到第二自组网通信组件，再经mesh网络传送至便携式终端，可实现与用户通话、视频等应用，在无信号区内，mesh汇聚点与便携式终端通信距离可达10公里，在10公里范围内，用户可以随意
移动，便携式终端会自动连接到无线信号最强的mesh汇聚点，从而确保用户和后台之间的网络连接一直处于稳定状态。
37.作为优选的，所述mesh汇聚模块采用型号为yl-800n的汇聚模块。
38.作为优选的，所述poe交换机采用型号为rg-s2910g-p系列的交换机。
39.作为优选的，所述串口服务器采用型号为tas-wifi-261的串口服务器。
40.作为优选的，所述无线网桥采用型号为st5818g-n的无线网桥。
41.作为优选的，多个便携式终端均采用型号为zcxh3515的便携式智能终端。
42.外置天线在安装时，需要进行角度调节，相邻的两个天线只有角度匹配了才能更稳定更快速的传输数据，为了方便调节天线的角度，所述调节支架优选为以下结构，所述调节支架包括安装底座1、多级液压缸2、固定座3、安装座4、第一安装板5、第二安装板6，所述安装底座1的横截面为圆形，所述多级液压缸2的下端通过可转动结构固定在安装底座1的上端，所述固定座3的下端固定设置在多级液压缸2的最顶端，所述固定座3的右侧端面设置有左右贯穿的通孔，所述通孔内设置有转轴7，所述转轴7通过轴承固定在通孔内，所述转轴7的右端延伸至固定座3的右端面的外侧，所述转轴7的左端穿过通孔延伸至固定座3的左端面的外侧，所述固定座3的右端面沿转轴7的中心轴线的方向设置有多个定位盲孔11，所述多个定位盲孔11沿通孔的周向方向均布，所述转轴7右端的侧壁上通过连接块8固定设置有滑环9，所述滑环9的中心轴线与转轴7的中心轴线平行，所述滑环9的内径与定位盲孔11的内径相同，所述滑环9内设置有滑杆10，所述滑杆10的长度与滑环9和定位盲孔11的孔底之间的距离相适配，所述滑杆10的左端穿过滑环9伸入至多个定位盲孔11中的任意一个，所述滑杆10的右端设置有第一限位块12，所述转轴7的右端面上设置有用于转动转轴7的内六角凹槽13，所述安装座4固定在转轴7的左端，所述安装座4包括矩形板401、矩形安装块402，所述矩形安装块402的截面面积小于矩形板401的截面面积，所述矩形安装块402的右端固定设置在矩形板401的左端面上，所述转轴7的左端固定在矩形板401的右侧表面的中心位置，所述第一安装板5通过可拆卸结构固定在安装座4上，所述第一安装板5上设置有多个用于安装天线的第一安装孔14，所述固定座3后端面上固定设置有第一连接杆15，所述第一连接杆15包括第一横杆1501和第一竖杆1502，所述第一横杆1501的前端固定在固定座3的后端面上，所述第一竖杆1502的上端与第一横杆1501的后端固定连接且二者互相垂直，所述第二安装板6的上端固定在第一竖杆1502的下端，所述第二安装板6上设置有多个用于安装无线网桥的第二安装孔16。在安装调解天线时，先控制多级液压缸2进行回缩，把固定座3下降至合适的高度，然后通过可拆卸结构将第一安装板5拆下，然后通过第一安装孔14将天线固定在第一安装板5的上，然后再通过可拆卸结构将第一安装板5连同天线安装在安装座4上，然后将滑杆10拔出与定位盲孔11分离，然后通过内六角板插入内六角凹槽13转动转轴7，便可调整竖直方向的角度，当调整到合适的角度，此时滑杆10与多个定位盲孔11中的一个相对应，然后将推动滑杆10插入定位盲孔11内，通过滑杆10便可将转轴7固定不在转动，这样便实现了竖直方向的角度调节，然后在将无线网桥固定在第二安装板6上并与天线连接起来，然后控制多级液压缸2升高，使得天线位于合适的高度，通过采用多级液压缸2了实现天线的升降，这样便于安装和后期的维护，避免了爬杆的繁琐，降低高度，站在地面便可进行操作，也可以采用电动推杆等能手段实现升降的装置，当高度调节好后，通过可转动结构便可进行水平方向的角度调节，通过可转动结构便可在水平面内转动多级液压缸2，进而带动
天线在水平面内进行转动，从而使得相邻的两个天线进行适配。
43.作为优选的，所述可拆卸结构优选为以下结构，所述可拆卸结构包括第二连接杆17、矩形套筒18，所述第二连接杆17的前端固定设置在第一安装板5的后侧表面的中心位置，所述第二连接杆17的后端固定设置在矩形套筒18的前侧壁的中心位置，所述矩形套筒18与矩形安装块402相适配，所述矩形套筒18套设在矩形安装块402上，所述矩形套筒18的上侧壁的中心位置设置有插孔19，所述插孔19的下端贯穿矩形安装块402延伸至矩形套筒18的下侧壁，所述插孔19内设置有与其相适配的插杆20，所述插杆20的下端穿过插孔19延伸至矩形套筒18的下方，所述插杆20的上端设置有第二限位块21，所述第二限位块21的截面面积大于插孔19的截面面积。拆卸时，只需要将插杆20向上拔出，使得插杆20完全脱离插孔19，这样便可将矩形套筒18从矩形块上取下来，进而将第一安装板5取下，便于天线的安装或者维修更换等，安装时，只需要将矩形套筒18套在矩形块上，然后将插杆20插入插孔19内即可。
44.作为优选的，所述可转动结构优选为以下结构，所述可转动结构包括设置在安装底座1上端面的圆形凹槽，所述圆形凹槽内设置有筒体22，所述筒体22的高度大于圆形凹槽的深度，所述筒体22的下端通过盖板密封，所述筒体22通过轴承固定在圆形凹槽内，所述筒体22内径与多级液压缸2的下端的外径相匹配，所述多级液压缸2的下端固定设置在筒体22内，所述筒体22的外侧壁的上端设置有多个锁定杆23，所述多个锁定杆23沿筒体22的周向方向均布，每个锁定杆23包括第二横杆2301和第二竖杆2302，所述第二横杆2301内端固定在筒体22的外侧壁上，所述第二竖杆2302的上端固定在第二横杆2301的外端且二者互相垂直，所述第二横杆2301与安装底座1之间存在间隙，所述第二竖杆2302与安装底座1的外侧壁滑动接触，所述第二竖杆2302的下端位于安装底座1的上端面的下方，所述第二竖杆2302的下端设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔的中心轴线与安装底座1的中心轴线互相垂直，所述螺纹通孔内设置有顶紧螺杆24。在调节水平方向的角度时，只需要将顶紧螺杆24松开，然后通过锁定杆23便可转动筒体22，进而带动多级液压缸2转动，从而使得天线在水平方向内转动，进而实现调节水平方向的角度，调节完毕后，将顶紧螺杆24上紧即可，通过顶紧螺杆24便可将对应的锁定杆23固定，进而将筒体22固定，从而实现天线的固定，这里说的竖直方向和水平方向就类似于球体的经度和纬度。
45.作为优选的，所述多个定位盲孔11数量为六个，这样便可实现-30度、0度、30度、60度、120度、150度等常用角度的调节，这里的角度时相对于竖直平面的，所述多个锁定杆23的数量为三个。